QUÍMICA GERAL Lista de Exercícios 08

Respostas 13.1) a) 𝐶𝑟 reduz de +6 para +3, 𝐶 é oxidado de -2 para -1.

b) 𝐶2𝐻5𝑂𝐻(𝑎𝑞) ⟶ 𝐶2𝐻4𝑂(𝑎𝑞) + 2𝐻(𝑎𝑞)+ + 2 𝑒−

13.2) a) 𝑇𝑒 oxida de 0 para +6, 𝐶𝑙 reduz de +5 para 0. b) 6𝐻2𝑂(𝑙) + 𝑇𝑒(𝑠) ⟶ 𝐻6𝑇𝑒𝑂6(𝑎𝑞) + 6𝑒− + 𝐻(𝑎𝑞)

+

c) 12𝐻(𝑎𝑞)+ + 10𝑒− + 2𝐶𝑙𝑂3(𝑎𝑞)

− ⟶ 𝐶𝑙2(𝑔) + 6𝐻2𝑂(𝑙)

d) 30𝐻2𝑂(𝑙) + 5𝑇𝑒(𝑠) ⟶ 5𝐻6𝑇𝑒𝑂6(𝑎𝑞) + 30𝑒− + 30 𝐻(𝑎𝑞)+

36 𝐻(𝑎𝑞)+ + 30𝑒− + 6𝐶𝑙𝑂3(𝑎𝑞)

− ⟶ 3𝐶𝑙2(𝑔) + 18𝐻2𝑂(𝑙)

---------------------------------------------------------------------------------------------------- 12𝐻2𝑂(𝑙) + 6𝐻(𝑎𝑞)

+ + 5𝑇𝑒(𝑠) + 6𝐶𝑙𝑂3(𝑎𝑞)− ⟶ 5𝐻6𝑇𝑒𝑂6(𝑎𝑞) + 3𝐶𝑙2(𝑔)

13.3) a) 4𝐶𝑙2(𝑔) + 𝑆2𝑂3(𝑎𝑞)2− + 5𝐻2𝑂(𝑙) ⟶ 8𝐶𝑙(𝑎𝑞)

− + 2𝑆𝑂4(𝑎𝑞)2− + 10𝐻(𝑎𝑞)

+ ;

𝐶𝑙2 é o agente oxidante e 𝑆2𝑂32− é o agente redutor.

b) 2𝑀𝑛𝑂4(𝑎𝑞)− + 𝐻(𝑎𝑞)

+ + 5𝐻2𝑆𝑂3(𝑎𝑞) ⟶ 2𝑀𝑛(𝑎𝑞)2+ + 3𝐻2𝑂(𝑙) + %𝐻𝑆𝑂4(𝑎𝑞)

− ;

𝑀𝑛𝑂4− é o agente oxidante e 𝐻2𝑆𝑂4 é o agente redutor.

c) 𝐶𝑙2(𝑔) + 𝐻2𝑆(𝑎𝑞) ⟶ 2𝐶𝑙(𝑎𝑞)− + 𝑆(𝑠) + 2𝐻(𝑎𝑞)

+ ;

𝐶𝑙2 é o agente oxidante e 𝐻2𝑆 é o agente redutor. d) 𝐻2𝑂(𝑙) + 𝐶𝑙2(𝑔) ⟶ 𝐻𝑂𝐶𝐿(𝑎𝑞) + 𝐻(𝑎𝑞)

+ + 𝐶𝑙(𝑎𝑞)− ;

𝐶𝑙2 é o agente oxidante e o agente redutor.

13.4) a) 5𝑆𝑒𝑂3(𝑠)2− + 2𝐻(𝑎𝑞)

+ + 2𝐶𝑙𝑂3(𝑎𝑞)− ⟶ 5𝑆𝑒𝑂4(𝑎𝑞)

2− + 𝐶𝑙2(𝑔) + 𝐻2𝑂(𝑙),

𝑆𝑒𝑂32− é o agente redutor e 𝐶𝑙𝑂3

− é o agente oxidante.

b) 3𝐶3𝐻7𝑂𝐻(𝑎𝑞) + 8𝐻(𝑎𝑞)+ + 𝐶𝑟2𝑂3(𝑎𝑞)

2− ⟶ 3𝐶3𝐻6𝑂(𝑎𝑞) + 2𝐶𝑟(𝑎𝑞)3+ + 7𝐻2𝑂(𝑙),

𝐶3𝐻7𝑂𝐻(𝑎𝑞) é o agente redutor e 𝐶𝑟2𝑂7(𝑎𝑞)2− é o agente oxidante.

c) 2𝐴𝑢(𝑠) + 6𝐻(𝑎𝑞)+ + 3𝑆𝑒𝑂4(𝑎𝑞)

2− ⟶ 2𝐴𝑢(𝑎𝑞)3+ + 3𝑆𝑒𝑂3(𝑎𝑞)

2− + 3𝐻2𝑂(𝑙),

𝐴𝑢(𝑠) é o agente redutor e o 𝑆𝑒𝑂42− é o agente oxidante.

d) 5𝑍𝑛(𝑠) + 14𝐻(𝑎𝑞)+ + 2𝐻2𝑆𝑏𝑂3(𝑠)

2− ⟶ 5𝑍𝑛(𝑎𝑞)2+ + 2𝑆𝑏𝐻3(𝑎𝑞) + 6𝐻2𝑂(𝑙),

𝑍𝑛(𝑠) é o agente redutor e o 𝐻2𝑆𝑏𝑂3(𝑎𝑞)2− é o agente oxidante.

13.5) a) 3𝑂3(𝑔) + 𝐵𝑟(𝑎𝑞)− ⟶ 3𝑂2(𝑔) + 𝐵𝑟𝑂3(𝑎𝑞)

− ; 𝑂3 é o agente oxidante e 𝐵𝑟− é o agente redutor.

b) 3𝐵𝑟2(𝑙) + 6𝑂𝐻(𝑎𝑞)− ⟶ 5𝐵𝑟(𝑎𝑞)

− + 𝐵𝑟𝑂3(𝑎𝑞)− + 3𝐻2𝑂(𝑙); 𝐵𝑟2 é o agente oxidante e o agente redutor.

c) 2𝐶𝑟(𝑎𝑞)3+ + 4𝑂𝐻(𝑎𝑞)

− + 3𝑀𝑛𝑂2(𝑠) ⟶ 2𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑞)2− + 2𝐻2𝑂(𝑙) + 3𝑀𝑛(𝑎𝑞)

2+ ;

𝐶𝑟3+ é o agente redutor e 𝑀𝑛𝑂2 é o agente oxidante. d) 𝑃4(𝑠) + 3𝐻2𝑂(𝑙) + 3𝑂𝐻− ⟶ 3𝐻2𝑃𝑂2(𝑎𝑞)

− + 𝑃𝐻3(𝑔); 𝑃4 é o agente oxidante e o agente redutor.

13.6) a) 𝐶𝑙2𝑂7(𝑔) + 4𝐻2𝑂2 + 2 𝑂𝐻(𝑎𝑞)− ⟶ 2 𝐶𝑙𝑂2(𝑎𝑞)

− + 4𝑂2(𝑔) + 5𝐻2𝑂(𝑙),

𝐶𝑙2𝑂7 é o agente oxidante e 𝐻2𝑂2 é o agente redutor. b) 2𝑀𝑛𝑂4(𝑎𝑞)

− + 4𝐻2𝑂(𝑙) + 3𝑆(𝑎𝑞)2− ⟶ 2𝑀𝑛𝑂2(𝑠) + 8𝑂𝐻(𝑎𝑞)

− + 3𝑆(𝑠),

𝑀𝑛𝑂4− é o agente oxidante e 𝑆2− é o agente redutor.

c) 3𝑁2𝐻4(𝑔) + 4𝐶𝑙𝑂3(𝑎𝑞)− ⟶ 6𝑁𝑂(𝑔) + 6𝐻2𝑂(𝑙) + 4𝐶𝑙(𝑎𝑞)

− ,

𝑁2𝐻4 é o agente redutor e 𝐶𝑙𝑂3− é o agente oxidante.

d) 𝑃𝑏(𝑂𝐻)4(𝑎𝑞)2− + 𝐶𝑙𝑂(𝑎𝑞)

− ⟶ 𝑃𝑏𝑂2(𝑠) + 𝐶𝑙(𝑎𝑞)− + 𝐻2𝑂(𝑙) + 2 𝑂𝐻(𝑎𝑞)

− ,

𝑃𝑏(𝑂𝐻)42− é o agente redutor e 𝐶𝑙𝑂− é o agente oxidante.

13.9) a) −2,08 × 105 𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 b) 7,47 × 105 𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 13.10) a) Δ𝐺𝑟

𝑜 = 1,76 × 105 𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 b) Δ𝐺𝑟

𝑜 = −4,55 × 105 𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 13.11) a) cátodo: 𝐴𝑔(𝑎𝑞)

+ + 𝑒− ⟶ 𝐴𝑔(𝑠), ânodo: 𝑁𝑖(𝑎𝑞)2+ + 2𝑒− ⟶ 𝑁𝑖(𝑠),

total: 2𝐴𝑔(𝑎𝑞)+ + 𝑁𝑖(𝑠) ⟶ 2𝐴𝑔(𝑠) + 𝑁𝑖(𝑎𝑞)

2+

13.12) a) 𝐶𝑢(𝑎𝑞)2+ + 2𝑒− ⟶ 𝐶𝑢(𝑠) 𝐸𝑜(â𝑛𝑜𝑑𝑜) = +0,34 𝑉

2[𝐶𝑢(𝑎𝑞)+ + 𝑒− ⟶ 𝐶𝑢(𝑠)] 𝐸𝑜(𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜) = +0,52 𝑉

-------------------------------------------------------------------------------------------------

2𝐶𝑢(𝑎𝑞)+ ⟶ 𝐶𝑢(𝑠) + 𝐶𝑢(𝑎𝑞)

2+ 𝐸𝑜(𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎) = 0,52 − 0,34 = 0,18 𝑉

b) 2[𝐴𝑢(𝑎𝑞)3+ + 3𝑒− ⟶ 𝐴𝑢(𝑠)] 𝐸𝑜(𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜) = +1,40 𝑉

3[𝐶𝑟(𝑎𝑞)2+ + 2𝑒− ⟶ 𝐶𝑟(𝑠)] 𝐸𝑜(â𝑛𝑜𝑑𝑜) = −0,90 𝑉

-------------------------------------------------------------------------------------------------

3𝐶𝑟(𝑠) + 2𝐴𝑢(𝑎𝑞)3+ ⟶ 2𝐴𝑢(𝑠) + 3𝐶𝑟(𝑎𝑞)

2+ 𝐸𝑜(𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎) = +1,40 − (−0,90) = 2,30 𝑉

13.13) a) cátodo: 𝑁𝑖(𝑎𝑞)2+ + 2𝑒− ⟶ 𝑁𝑖(𝑠), ânodo: 𝑍𝑛(𝑎𝑞)

2+ + 2𝑒− ⟶ 𝑍𝑛(𝑠), 𝑍𝑛(𝑠)| 𝑍𝑛(𝑎𝑞)2+ || 𝑁𝑖(𝑎𝑞)

2+ |𝑁𝑖(𝑠)

b) cátodo: 2[𝐶𝑒(𝑎𝑞)4+ + 𝑒− ⟶ 𝐶𝑒(𝑎𝑞)

3+ ], ânodo: 𝐼2(𝑠) + 2𝑒− ⟶ 2𝐼(𝑎𝑞)− , 𝑃𝑡(𝑠)|2𝐼(𝑎𝑞)

− |𝐼2(𝑠)||𝐶𝑒(𝑎𝑞)4+ , 𝐶𝑒(𝑎𝑞)

3+ |𝑃𝑡(𝑠)

c) cátodo: 𝐶𝑙2(𝑔) + 2𝑒− ⟶ 2𝐶𝑙(𝑎𝑞)− 𝐸𝑜(𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜) = +1,36 𝑉, ânodo: 2𝐻(𝑎𝑞)

+ + 2𝑒− ⟶ 𝐻2(𝑔) 𝐸𝑜(â𝑛𝑜𝑑𝑜) = 0,00 𝑉,

𝑃𝑡(𝑠)|𝐻2(𝑔)|𝐻(𝑎𝑞)+ ||𝐶𝑙(𝑎𝑞)

− |𝐶𝑙2(𝑔)|𝑃𝑡(𝑠)

d) cátodo: 3[𝐴𝑢(𝑎𝑞)+ + 𝑒− ⟶ 𝐴𝑢(𝑠)] 𝐸𝑜(𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜) = +1,69 𝑉, ânodo: 𝐴𝑢(𝑎𝑞)

3+ + 3𝑒− ⟶ 𝐴𝑢(𝑠) 𝐸𝑜 = +1,40 𝑉, 𝐴𝑢(𝑠)|𝐴𝑢(𝑎𝑞)3+ ||𝐴𝑢(𝑎𝑞)

+ |𝐴𝑢(𝑠)

13.14) a) 𝑀𝑛(𝑠)|𝑀𝑛(𝑎𝑞)2+ ||𝑇𝑖(𝑎𝑞)

2+ |𝑇𝑖(𝑠) 𝐸𝑜 = −0,45 𝑉

b) 𝑃𝑡(𝑠)|𝐻2(𝑔)|𝐻(𝑎𝑞)+ ||𝐹𝑒(𝑎𝑞)

3+ , 𝐹𝑒(𝑎𝑞)2+ |𝑃𝑡(𝑠) 𝐸𝑜 = +0,77 𝑉

c) 𝐶𝑢(𝑠)|𝐶𝑢(𝑎𝑞)2+ ||𝐶𝑢(𝑎𝑞)

+ |𝐶𝑢(𝑠) 𝐸𝑜 = +0,18 𝑉

13.22) a) 𝐸𝑐𝑒𝑙𝑜 = +0,96 𝑉, Δ𝐺𝑟

𝑜 = −5,6 × 102 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 b) 𝐸𝑐𝑒𝑙

𝑜 = +1,23 𝑉, Δ𝐺𝑟𝑜 = −475 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1

c) 𝐸𝑐𝑒𝑙𝑜 = +1,23 𝑉, Δ𝐺𝑟

𝑜 = −475 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 d) 𝐸𝑐𝑒𝑙

𝑜 = +0,29 𝑉, Δ𝐺𝑟𝑜 = −84 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1

13.35) a) 𝐾 = 6 × 10−16; b) 𝐾 = 1 × 104 13.36) a) 𝐾 = 1026; b) 𝐾 = 1088